1. TRACTAMENT DE FANGS
AMB CONTAMINANTS
EMERGENTS:
DEGRADACIÓ I ANÀLISI
DEL RISC
Guillem Llorens Blanch
Seguiment 1er any de Tesi
5 de Juliol de 2012

2. Context (1)
 Bioremediació:1 Utilitzar microorganismes per degradar
compostos químics; tractaments més sostenibles i
econòmics que els processos fisicoquímics
 Micoremediació:2 Utilització de fongs en bioremediació.
Els fongs són organismes eucariotes constituïts per
estructures anomenades micelis.
 Fongs de podridura blanca (WRF):2 Els basidiomicets
poden degradar la fusta. Els fongs ligninolítics
despolimeritzen i minirelitzen la lignina gràcies al seu
sistema enzimàtic extracel·lular inespecífic.
1Rodríguez, J.L.; Sánchez, J. (2003) Bioremediación. Fundamentos y aspectos microbiologicos. Industria y minería.
351, 12-16
1Crawford, R.L.; Crawford, D.L. (1997) Bioremediation: Principles and Applications. Cambridge University Press
1Solanas, A. (2007) La Bioremediació. Treballs de la SCB. 58, 187-202
2Singh, H. (2006) Mycoremediation, Fungal Bioremediation. Wiley
2Webster, J., i Weber, R. W. S., (2007) Introduction to Fungi. Cambridge University Press
2Ford, C.I., et al. (2007) Fungal inoculum properties: extracellular enzyme expression and pentachlorophenol removal
by new zealand trametes species in contaminated field soils. Journal of Environmental Quality, Vol. 36, pp. 1749-
1759.
2Gadd, G. M. (2001) Fungi in Bioremediation. Cambridge University Press

3. Context (2)
 Trametes versicolor:2 Basidiomicet sapròfit àmpliament
estudiat en el tractament d’aigües residuals, sòls i llots
d’EDAR contaminats amb:
 Tints tèxtils3
 Fàrmacs i productes de cura personal (PPCPs)4
 Filtres solars5
 Hidrocarburs Aromàtics Policíclics (PAH) 6
 Compostos organoclorats7
3Casas, N. et al. (2007) Degradation of orange g by laccase: fungal versus enzymatic process. Environmental
Technology, 28, 1103-1110
3Blánquez, P. et al. (2008) Development of a continuous process to adapt the textile wastewater treatment by fungi
to industrial conditions. Process Biochemistry. 43, 1-7
4 Rodríguez-Rodríguez, C.E. et al. (2010) Degradation of naproxen and carbamazepine in spiked sludge by slurry and
solid-phase Trametes versicolor systems. Bioresource Technology. 101, 2259–2266
4 Rodríguez-Rodríguez, C.E. et al. (2011) Solid-phase treatment with the fungus Trametes versicolor substantially
reduces pharmaceutical concentrations and toxicity from sewage sludge. Bioresource Technology. 102, 5602–5608
5 Badia-Fabregat, M. et al. (2012) Degradation of UV filters in sewage sludge and 4-MBC in liquid medium by the
ligninolytic fungus Trametes versicolor. Journal of Environmental Management 104, 114-120
6 Borràs, E. et al. (2010) Effect of soil bacteria on the ability of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) removal by
Trametes versicolor and Irpex lacteus from contaminated soil. Soil Biology & Biochemistry. 42, 2087-2093
7Vilaplana, M. et al (2008) Required equilibrium studies for designing a three-phase bioreactor to degrade
trichloroethylene (TCE) and tetrachloroethylene (PCE) by Trametes versicolor. Chemical Engineering Journal. 144, 21-
27

4. Context (3)
 PPCPs:8
 Grup heterogeni de productes que engloba des de fàrmacs
a cosmètics
 Els PPCP’s arriben als sistemes de tractament d’aigües
després de ser excretats/utilitzats
 Assoleixen el medi ambient ja sigui per les aigües residuals
com pels fangs produits a les EDAR’s
 La baixa concentració en les aigües de consum i la falta
d’informació fa difícil preveure els futurs impactes
 La reutilització de les aigües tractades, l’aprofitament dels
llots en sectors com l’agricultura i la millora en les tècniques
de detecció i remediació comporta que la contaminació
per PPCP’s guanyi en importancia
8Erickson, B.E. et al. (2002) Analyzing the ignored environmental contaminants. Environ. Sci. Technol. 36, 140-145.
8Yu, J.T. et al. (2006) Occurrence and biodegradability studies of selected pharmaceuticals and personal care
products in sewage effluent. Agric. Water Manage. 86, 72-80.
8Eriksson, E. et al. (2008) Potential priority pollutants in sewage sludge. Desalination. 226, 371-388.
8Singh, R.P.; Agrawal, M. (2008) Potential benefits and risks of land application of sewage sludge. Waste Manage.
28, 347-358.

5. Objectius
Generals Justificació
 Estudi de la degradació  El tractament d’aigües
per fong de contaminants genera llots (composició i
emergents en llots en propietats variables) que han
biopila i bioslurry de ser tractats abans de la
seva disposició final
 Identificació dels  Els contaminants emergents
productes de degradació encara no estan regulats
i dels enzims implicats però s’espera que ho acabin
 Disseny d’un procés sent
escalable, optimització  Els PPCPs es un grup molt
dels paràmetres estès i variat que pot assolir el
d’operació per la seva medi a través de les aigües
aplicació a condicions residuals o dels fangs de les
reals EDARs
 La reutilització de les aigües i
 Estudi ambiental i l’aprofitament dels llots pot
econòmic dels processos provocar una acumulació
mitjançant l’ACV i l’AR d’aquests en el cicle de
l’aigua

6. Metodologia
Llots... Tractament Contaminants
en...
 Actius
 Anaeròbics
 Assecatge Bioslurry Spiked
tèrmic Concentracions
 MBR
Biopiles reals
 etc...
 Lacasa  Degradació
 Ergoesterol  Fàrmacs
 ND24 totals
 Glucosa

7. Resultats (1.1): Llots MBR en Bioslurry
• Dos medis: complet i només amb glucosa
• Medis estèrils
Activitat Lacasa
Medi Complet Medi Glucosa

8. Resultats (1.2): Llots MBR en Bioslurry
• Dos medis: complet i només amb glucosa
• Medis estèrils
Degradació HZT
Medi Complet Medi Glucosa
13%
s’adsorbeix
16% es
degrada 63% es
degrada

9. Resultats (1.3): Llots MBR en Bioslurry
• Sense medi
• Condicions estèrils
Activitat Lacasa Degradació HZT
4% s’adsorbeix
69% es
degrada

10. Resultats (1.4): Llots MBR en Bioslurry
• Sense medi Control 1 Sense fong i no estèril
• Condicions no estèrils
Control 2 Sense fong i en estèril
Control 3 Killed Control
Activitat Lacasa Degradació HZT
Exp: 75%
Cont.1: 89%
Cont.3: 83%

11. Resultats (2): Llots MBR en Biopiles
• Llots assecats
• Restes poda d’olivera com a suport
• Precultius de 11 dies
Activitat Lacasa Degradació HZT

12. Resultats (3): Llots de l’assecatge
tèrmic en Biopiles, Optimització
Característiques dels cultius
Grup Quantitat Quantitat Humitat
/ de de llots (%)
Cultiu suport(g) (g)
1 3.0 6.0 40
2 2.5 6.5 54
3 2.0 7.0 60
4 1.3 7.7 54
5 0.8 8.2 40
6 1.3 7.7 26
7 2.0 7.0 20
8 2.5 6.5 26
9 2.0 6.0 40

13. Planificació Proper Any
Experiments
HZT Bioslurry Biopila
Identificació dels Fàrmacs Totals: Fàrmacs Totals i Estudi de
productes de • Llots MBR sense tractar Poblacions:
degradació en medi (inicial) • Llots sense tractar
líquid (inicial)
• Bioslurry en estèril i sense
medi (temps final) • Llots estèrils + fong
• Bioslurry no estèril i sense (temps final)
medi (temps final) • Llots no estèrils + fong
(temps final)
Artícles
Degradació de l’HZT per T.versicolor
Tractament d’un corrent de recirculació d’un MBR contaminat amb PPCPs
Tractament de llots d’EDAR procedents de l’assecatge tèrmic, optimització i comparativa
de suports de creixement

14. Gràcies per
la vostra
atenció